- •Курсовая работа
- •Одесса 2002 Аннотация
- •1.Задание
- •Содержание
- •1.Задание…………………………………………………………… 4
- •2.Введение
- •3.Расчет следящей системы
- •3.1.Разработка функциональной схемы
- •3.2.Выбор исполнительного двигателя
- •3.3.Выбор усилителя мощности
- •3.4.Составление передаточных функций элементов следящей системы
- •3.4.1.Исполнительный двигатель
- •3.5.Расчет последовательного корректирующего звена методом логарифмических частотных характеристик
- •3.5.1.Построение лачх заданной системы по виду передаточной функции
- •3.5.2.Построение желаемой лачх
- •3.5.3. Расчет последовательного корректирующего звена .
- •3.6. Моделирование следящей системы с непрерывным последовательным корректирующим звеном .
- •3.7. Определение дискретной передаточной функции корректирующего звена .
- •3.8. Моделирование цифровой следящей системы
- •3.9. Получение рекуррентного уравнения цифрового корректирующего звена
- •3.10.Разработка принципиальной схемы следящей системы
- •4.Заключение
- •Литература
2.Введение
Цель курсовой работы - получить навыки расчета линейных систем автоматического управления на примере проектирования следящей системы , удовлетворяющей заданным техническим условиям .
Следящие системы применяются для дистанционного управления , а также при построении автоматических систем управления в различных отраслях промышленности , на транспорте, в науке и технике.
Наиболее важным требованием качества, предъявляемым к системам, является их устойчивость. В результате неблагоприятного сочетания параметров отдельных элементов в системе могут возникнуть незатухающие колебания, что приводит к ее неустойчивости и, как следствие, ее неработоспособность.
Параметры элементов при эксплуатации изменяются, поэтому необходимо, чтобы система была не только устойчивой, но и обладала определенным запасом устойчивости. Для этой цели обычно используется введение в систему регулирования так называемых корректирующих средств, которые должны изменить динамику всей системы в нужном направлении. К корректирующим средствам относятся, в частности, корректирующие звенья, представляющие собой динамические звенья с определенными передаточными функциями. Корректирующие устройства в виде цифровых вычислителей необходимы в тех случаях, когда звено имеет высокий порядок и для его реализации нужна большая элементная база и малая инерционность корректирующих звеньев.
3.Расчет следящей системы
3.1.Разработка функциональной схемы
В проектируемой следящей системе в качестве исполнительного двигателя (Д) должен быть использован двигатель постоянного тока серии МИ, в качестве усилителя мощности – электромашинный усилитель с поперечным полем (ЭМУ). Для измерительного устройства (ИУ) должна быть использована сельсинная пара: сельсин-датчик и сельсин-трансформатор. Так как измерительное устройство работает на переменном токе , а усилитель мощности и исполнительный двигатель – на постоянном токе, то после измерительного устройства должен быть применен фазочувствительный выпрямитель (детектор) (ФД). Кроме указанных элементов в функциональную схему не скорректированной следящей системы (рис.1) входят усилитель напряжения (У) и редуктор (Р), посредством которого исполнительный двигатель соединяется с объектом управления и ротором сельсина-трансформатора.
Рис.1.Функциональная схема следящей системы
6
3.2.Выбор исполнительного двигателя
Выбор двигателя начинают с расчета требуемой мощности, которая должна быть достаточной для обеспечения заданных скорости и ускорения объекта управления при заданной нагрузке.
Требуемая мощность
где р= 0.72 - КПД редуктора
Выбираем двигатель типа МИ- 41 .
Технические данные двигателя:
номинальная мощность Рн=3.2 кВт;
номинальная скорость вращения nн=2500 об/мин;
номинальное напряжение Uн=110 В;
номинальный ток якоря Iн=36.3 А;
сопротивление цепи обмотки якоря RD=0.1 Ом;
момент инерции якоря JD=0.065 кгм2;
КПД двигателя nD=78 %.
Определение номинальной угловой скорости двигателя
н= nн/30=3.142500/30=261 с-1;
Определение номинального момента двигателя
Мн=9.55Рн/nн=9.553200/2500=12,224 Нм;
Оптимальное передаточное число редуктора
Из-за сходимости условия 0maxip/н<= ip принимаем равным 157 кгм2
Jp=0.0001 кгм2- момент инерции редуктора
Определение требуемого момента на валу двигателя:
7
Проверка двигателя:
Мтр/Мн<= 5.208/12,224=0.4256 ,
где =10 – коэффициент допустимой перегрузки двигателя по моменту.
0maxip/н<=
где =–коэффициент допустимого кратковременного увеличения скорости двигателя сверх номинальной.